Capítulo I. Industria química

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Índice Capítulo I. Introducción....................................1 1.2. Planteamiento del problema...........................2 1.3. Objetivos............................................ 3 1.3.1. Objetivo general..................................3 1.3.2. Objetivos específicos.............................3 Capítulo II. Marco teórico..................................3 2.1. Industria farmacéutica...............................4 2.2. Procesos de fabricación..............................5 2.3. Historia de farmacología.............................5 2.4. Aspectos Ambientales................................10 2.5. Contaminación atmosférica...........................13 2.6. Contaminación en agua...............................15 2.5.1. Clasificación de aguas residuales................16 2.6. Contaminación al suelo..............................19 Bibliografía...............................................20

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Resumen

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Page 1: Capítulo I. Industria química

ÍndiceCapítulo I. Introducción............................................................................................1

1.2. Planteamiento del problema..........................................................................2

1.3. Objetivos........................................................................................................3

1.3.1. Objetivo general.......................................................................................3

1.3.2. Objetivos específicos...............................................................................3

Capítulo II. Marco teórico.........................................................................................3

2.1. Industria farmacéutica....................................................................................4

2.2. Procesos de fabricación.................................................................................5

2.3. Historia de farmacología................................................................................5

2.4. Aspectos Ambientales..................................................................................10

2.5. Contaminación atmosférica..........................................................................13

2.6. Contaminación en agua...............................................................................15

2.5.1. Clasificación de aguas residuales..........................................................16

2.6. Contaminación al suelo................................................................................19

Bibliografía.............................................................................................................20

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Capítulo I. Introducción

Desde la antigüedad, el ser humano ha tenido que cubrir necesidades que

le han obligado a utilizar los recursos que la naturaleza le ofrecía. Esto ha traído

consigo una transformación en cuanto a los estudios científicos, debido a que los

recursos fueron modificados a un punto más complejo. Dentro de la industria

química se tiene: alimentaría, manufactureras, energéticas, farmacéutica.

Todas las industrias son dependientes de energía, pero en especial es la

industria química la que gasta grandes cantidades de agua en sus procesos,

debido a esto se provocan vertidos a la hidrosfera, llegando a verse afectadas por

este hecho zonas alejadas del punto de partida.

Gran parte de la contaminación atmosférica proviene de la combustión de

los fósiles con finalidades energéticas; también la combustión cuando es

incompleta en los motores produce monóxido de carbono, hidrocarburos

aromáticos y NO. Dichos contaminantes participan en el efecto invernadero, así

como también forman parte de la lluvia ácida o el smog fotoquímico. La industria

química puede producir estos contaminantes también, además de los compuestos

orgánicos volátiles tan perjudiciales, aunque en los últimos años las industrias

químicas incorporan ciertos dispositivos que permiten disminuir dichas emisiones,

tanto de gases como de partículas (Mendez, 2010).

El agua y sus características especiales hacen más fácil la incorporación de

diversos contaminantes. Los vertidos que produce la industria, se encuentran

sometidos a controles estrictos seguidos por una legislación. Existen muchos otros

tipos de contaminación, como por ejemplo, los vertidos agrícolas o de las urbes,

que producen polución atmosférica, y suelen ser mucho más difíciles de controlar.

Los contaminantes de tipo químicos más frecuentes son los cloruros, sulfatos,

nitratos, y fosfatos que provienen de los fertilizantes; por otro lado los carbonatos,

sales de calcio y magnesio; y por últimos los metales pesados, como cadmio,

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cromo, cobre, plomo, etc., además de algunos otros derivados orgánicos (Mendez,

2010).

La industria es el conjunto de procesos y actividades que tienen como

finalidad transformar las materias primas en productos elaborados, de forma

masiva. Su objetivo principal es elaborar un producto de buena calidad con el

costo más bajo posible, y tratando de ocasionar el menor daño posible al medio

ambiente. Las materias primas corresponden a diversos materiales extraídos de la

naturaleza con el fin de fabricar bienes del consumo. Se la puede clasificar según

su origen: animal, vegetal y mineral.

En la actualidad, todo proceso químico se estudia cuidadosamente en el laboratorio

antes de convertirse en un proceso industrial y se desarrolla gradualmente en

instalaciones piloto, no implantándose a gran escala hasta que no queda demostrada su

rentabilidad. La transición desde el laboratorio hasta la fábrica es la base de la

industria química. Las industrias químicas de productos inorgánicos más

importantes son la de fabricación del ácido sulfúrico, la industria del vidrio, la de

producción de aluminio, cobre, hierro y acero, la de obtención de amoníaco y

abonos nitrogenados, y la de fabricación de sosa entre otras (Liz, 2013).

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1.2. Planteamiento del problemaLa necesidad de obtener productos que satisfagas los objetivos de los seres

humanos ha llevado a transformar los recursos naturales en formas más

complejas, el cual no siempre ha sido por rutas que son sostenibles con el medio

ambiente, creando así un impacto negativo dentro del mismo ya sea al aire, agua

o suelo.

1.3. Objetivos1.3.1. Objetivo general

Conocer el impacto ambiental que ha tenido la industria química dentro del

medio ambiente

1.3.2. Objetivos específicos Definir el área de aplicación que ha afectado significativamente el medio

ambiente.

Investigas los procesos donde se obtienen los residuos peligros y donde

son descargados.

1.4. Justificación.

Este trabajo presenta los impactos que ha tenido la industria en el medio

ambiente con el “fin” de proveer los materiales necesarios a las personas y

“mantener una calidad de vida buena”, analizando los procesos que están

influyendo dentro de la industria farmacéutica, el cual es la que más ha afectado el

medio ambiente, y en sus procesos u operaciones se asemejan en algunas a las

alimentarias.

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Capítulo II. Marco teórico

2.1. Industria farmacéuticaSi bien se ha nombrado los diferentes rubros o campo de aplicación de la

industria química, el impacto más considerado es aportado por la industria

farmacéutica. La industria farmacéutica ha utilizado a través de los años utilizando

materias primas, energía, capital y trabajo humano para poder generar los bienes

socialmente deseables, pero de las misma forma, sus proceso arrojan al ambiente

subproductos que son indeseables, para los cuales de manera general, no hay

precios positivos ni mercados. Entre los cuales están las emisiones de

contaminantes a la atmósfera, las descarga de aguas residuales y los residuos

peligrosos y no peligrosos. El cual el volumen generado es más grande que la

capacidad biofísica de asimilación y manejo, el cual se convierte en un retos de

peso de gestión industrial y política ambiental (Trecco, et al., 2011).

El fundamento de esta industria es la investigación y desarrollo (I + D) de

medicamentos que puedan prevenir o tratar las diferentes enfermedades y

alteraciones, a las cuales están expuestas las personas. Los principios activos que

se utilizan en los medicamentos presentar diferentes variedades en cuanto a

actividades farmacológicas y propiedades toxicológicas (Hardman, Gilman y

Limbird 1996; Reynolds, 1989). . Los modernos avances científicos y tecnológicos

aceleran el descubrimiento y desarrollo de productos farmacéuticos innovadores

dotados de mejor actividad terapéutica y menos efectos secundarios. En este

sentido los biólogos moleculares, químicos y farmacéuticos mejoran los beneficios

de los fármacos aumentando la actividad y la especificidad. Estos avances

suscitan, a su vez, una nueva preocupación por la protección de la salud y la

seguridad de los trabajadores en la industria farmacéutica (Agius 1989; Naumann

y cols. 1996; Sargent y Kirk 1988; Teichman, Fallon y Brandt-Rauf 1988).

Los últimos 60 años han sido testigos de un progreso sin precedentes en el

tratamiento y la terapia de las enfermedades humanas. De acuerdo con estudios

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de las Naciones Unidas, la esperanza de vida media ha aumentado a nivel

mundial de 46.5 a 65 años durante el período entre 1950 y 2000. Mucho de este

incremento en la esperanza y calidad de vida se debe, sin lugar a duda, a los

avances en nutrición, sanidad y educación. Pero una fracción considerable de ese

aumento, un 40 %, se ha calculado que se debe al impacto directo de la

introducción de nuevos tratamientos y medicinas para combatir las enfermedades

entre la población (Luengo, 2012).

Son diferentes los factores dinámicos, científicos, sociales y económicos

que configuran la industria farmacéutica, algunas de estas compañías trabajan

tanto en el mercado nacional como en el multinacional. En todo caso sus

actividades están sometidas por las leyes, reglamentos y políticas aplicables al

desarrollo y la aprobación de los fármacos, la fabricación y control de calidad,

comercialización y las ventas (Trecco, et al., 2011).

2.2. Procesos de fabricación

En estos procesos (Figura 1) se pueden diferenciar dos tipos de

operaciones: las previas que comprenden etapas de molienda, mezcla, etc., y que

en general, no resultan contaminantes. El segundo tipo comprende a aquellas

etapas de producción específica de los principios activos farmacéuticos. Con esto

se refiere a la parte problemática respecto al medio ambiente. La producción de

antibióticos conjuga los procedimientos químicos con los biológicos y

microbiológicos.

Figura 1. Desarrollos de fármacos en la industria farmacéutica

Fuente: (Trecco, et al., 2011)

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2.3. Historia de farmacología

El premio Nobel Albert Szent—Gyorgyi expreso: “Si queremos ver lo que

hay ante nosotros debemos mirar para atrás”. Es un llamado sabio a prestar

atención a la historia en todo momento. En este capítulo solo pretendemos brindar

algunos elementos históricos del desarrollo de la farmacología como ciencia (Levy

Rodríguez, 2002).

El empleo de sustancias por el hombre es tan antiguo como el mismo

hombre, ya que la necesidad de hallar solución a sus males ha sido siempre tan o

más importante que su necesidad de buscar alimentos o cobijo. El hombre

primitivo buscaba esas soluciones en supersticiones, que lo condujo a buscar en

su ambiente objetos animados o inanimados que lo ayudaran a expulsar los males

que le aquejaban; pero no debemos despreciarlo por ello, pues algunos de los

fármacos actuales hunden sus raíces en esos absurdos de magia y de

experimentación, con plantas del hombre primitivo. (Levy Rodríguez, 2002)

Si bien no corresponde el análisis exhaustivo de los aspectos históricos de

la farmacología, ya que se confunden con los del desarrollo de la medicina en

general, pues en todas las épocas han existido hombres que han luchado contra el

dolor y la enfermedad para preservar la vida —finalidad absoluta de la medicina—,

sería injusto no mencionar algunas de las grandes figuras que con sus

conocimientos e inquietudes intelectuales permitieron la evolución del

pensamiento científico en nuestra área. (Levy Rodríguez, 2002)

La farmacología es una ciencia joven y sus raíces históricas las

encontramos en la llamada materia médica, conocimiento empírico de la

farmacognosia y sen1illa de la actual ciencia farmacológica. El empleo de plantas

o sustancias de origen animal con fines curativos data del Paleolítico, primera

etapa de la llamada Edad de Piedra, durante la cual se utilizaban también conjuros

y ritos mágicos, aliándose a un fortísimo componente psicológico del paciente, lo

que daba lugar a la medicina prin1itiva. (Luengo, 2012)

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Más tarde, las civilizaciones que más aportaron al desarrollo de la medicina

occidental se ubicaron en el valle del Nilo. Mesopotamia se desarrolla en los valles

de los ríos Tigris y Eúfrate hacia el año 4000 a. C. (territorio entre Irán e Irak). La

civilización egipcia se desarrolla en los valles del río Nilo, alrededor del mismo

periodo. Ambos hicieron importantes progresos en las áreas de la farmacología y

en la materia médica, para conocer la medicina y la farmacia mesopotámica, se

recurre a las tablillas médicas que se han conservado y que tienen información

sobre las drogas utilizadas, las formas farmacéuticas e incluso el procedimiento de

aplicación de los medicamentos. Conocían aproximadamente 250 productos del

reino vegetal, 120 procedentes del reino mineral y 180 de otras procedencias.

Para saber de la medicina y farmacia egipcias se recurre a los restos

arqueológicos, estudios de los cadáveres momificados (paleopatología), pero lo

más importante son los papiros que se han conservado y tienen relación con la

medicina. Los egipcios tuvieron importantes conocimientos farmacéuticos y

químicos, consiguieron aislar más de 700 productos utilizados en farmacia.

(Navarro, 2001)

Las escrituras de conocimiento medico más antiguas se encontraron en

Mesopotamia y están constituidas por tablillas de arcilla grabadas en escritura

cuneiforme; allí se describe el uso de plantas como la casia, el tomillo y la

adormidera. En el código de Hammurabi (1700 a.n.e.) se describe el uso del

regaliz entre otros remedios. (Levy Rodríguez, 2002)

El documento más antiguo es una tablilla que contenia 15 recetas

medicinales. En 1974 fue descubierta la biblioteca del Palacio Real de Ebla, con

cerca de 20 000 tablillas con información de los tratamientos y medicamentos

usados en la época. (Levy Rodríguez, 2002)

En Egipto la información se acumulaba en papiros y monumentos, el papiro

más importante lo constituye el de Ebers, que debe su nombre a su descubridor,

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data del 1500 a.n.e., tiene más de 20 m de largo con referencias de unas 7 000

sustancias medicinales y más de 800 formulas —a diferencia de las tablillas, aquí

las formulas son cuantitativas—; el papiro se conserva en la Universidad de

Leipzig.

En él se describen el empleo de la escila, aceite de ricino, opio, sulfato de cobre,

azufre y hierro con fines terapéuticos. Muchas de estas recetas muestran con

claridad su origen mágico al incluir conjuros junto con ingredientes como sangre

de lagarto, un libro viejo cocido en aceite, el fémur de un ahorcado y deyecciones

u órganos de animales domésticos. (Luengo, 2012)

La medicina egipcia dio grandes clínicos y cirujanos que defendieron

nor1nas de conducta profesional, influyeron de forma destacada en el desarrollo

posterior de la medicina y también desarrollaron la especialización medica,

fundamentalmente la cirugía y la obstetricia.

Los aspectos mitológicos de las culturas mesopotámicas y egipcias surgen

igualmente en la medicina grecorromana; de esta forma se utiliza la

representación de la serpiente como signo médico y farmacéutico, que tuvo su

origen en la leyenda del heroe Gilgamesh, que se basa en un rey sumerio del

segundo milenio a.n.e.; según la leyenda Gilgamesh fue al fondo del mar para

obtener la planta de la eterna juventud, al regresar, y en un momento de

distracción, una serpiente le robo y comió su planta, la cual la rejuveneció al

mudar la piel. (Germaro, 1990)

Otra figura mitológica con origen real fue Imhotep, médico y arquitecto

egipcio de gran renombre, que fue deificado luego de su muerte como el dios

egipcio de la medicina, fue considerado por los griegos como la representación de

Asclepios. (Levy Rodríguez, 2002)

En Grecia, Asclepios fue hijo del dios Apolo y la ninfa Coronis, su

nacimiento del vientre materno, en el momento que esta se encontraba en la pira

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funeraria, viene cargado de un simbolismo que lo convierte en el dios de la

medicina, debido a la victoria de la vida sobre la muerte. Sus artes medicas le

fueron ensefiadas por el centauro Quiron y una serpiente que le enseño a su vez

el arte de las plantas; cuenta la leyenda que Asclepios fue muerto por un rayo de

Zeus, irritado por la disminución del número de muertes. (Luengo, 2012; Levy

Rodríguez, 2002)

Hipócrates de Kos (460—307 a.n.e.) fue contemporáneo con Pericles,

Empedocles, Sócrates y Platón, se le atribuye una vasta obra de 53 libros

llamados Corpus Hippocrazicum; según el autor, el organismo estaba regido por 4

humores: sangre, flema, bilis negra y bilis amarilla, cada uno de ellos con

diferentes características, que de su predominio resultaría el carácter de los

individuos, y de su desequilibrio las enfermedades, así como los alimentos serian

la causa fundamental de estos desequilibrios; por tanto el papel de la terapéutica

seria restaurar ese equilibrio con la dieta, los ejercicios corporales, el reposo, el

clima y la utilización de ventosas, los medicamentos serian vistos como elementos

de segundo orden en esta filosofía de tratamiento. (Levy Rodríguez, 2002)

Entre los fármacos citados aparecen: escila, opio, genciana, belefio, azufre

y arsénico. Se considera que realmente Hipócrates libero la medicina de la

mística, basando la en una terapéutica racional. (Levy Rodríguez, 2002)

Existe poca diferencia entre la medicina griega y la romana; el dios griego

de la medicina, Asclepios, se convirtió en Esculapio para los romanos, y muchos

de los más afama—dos médicos de la época como Galeno tuvieron su origen en

Grecia, entre ellos podemos citar a Aulo Cornelio Celso (25 a.n.e.— 40 n.e.), el

cual escribió un tratado de medicina dividido según criterio médico, terapéutico,

dietético, farmacéutico y quirlirgico, que permaneció desconocido hasta su

descubrimiento por el Papa Nicolás V en el siglo xv; que resultó ser el primer libro

medico impreso en Florencia en 1478. En el se dividen los fármacos en purgantes,

Vomitivos, diuréticos, sudoríficos, narcóticos y estimulantes. (Lain Entralgo, 2005)

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Plinio (23 al 79 n.e.), médico militar, escribió una enciclopedia sobre los

reinos vegetal, animal y n1ineral, Nazuralis Historia; por su parte Scribonius

Largus, médico del emperador Claudio escribió De Composiziones

medicamenzorum, verdadero formulario farmacéutico con gran número de

preparaciones simples y complejas. (Lain Entralgo, 2005)

Entre los siglos VII y x1 los árabes hicieron aportes que resultaron de gran

importancia para la farmacología. En química y alquimia los sarracenos

desarrollaron el método experimental que 500 años más tarde debía estimular el

crecimiento de la química en Europa. (Lain Entralgo, 2005)

Los árabes elaboraron el fundamento de los primeros esfuerzos

encaminados a la protección del consumidor, al someter a los farmacéuticos a

reglamentos e inspecciones estatales, producir el primer formulario farmacéutico,

determinar reglas para el correcto almacenamiento y preparación de fármacos, así

como castigar a los boticarios que vendían medicamentos falsos o deteriorados.

Las farmacias, como establecimiento para la elaboración y venta de fármacos,

comenzaron a expandirse por Europa solo después del siglo XIII. (Levy Rodríguez,

2002)

Por ello, la Farmacología se presenta como una ciencia en rápido

desarrolla, abarcando áreas fisiológicas, químicas, bioquímicas, ecológicas y

jurídicas, comprendiendo todos los aspectos que se relacionan con la acción de

los fármacos, su origen, síntesis, preparación, propiedades, acciones en el ámbito

molecular o general, su transportación y biotransformación en el organismo, las

formas y vías de administración, efectos indeseables, etc., donde aparezca un

fármaco (sustancia) sin importar su origen, con características adecuadas para

formar un medicamento, su principio activo. (Person Education, 2010)

2.4. Aspectos AmbientalesFermentación

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La fermentación genera grandes volúmenes de residuos sólidos que

contienen micelios y tortas de filtro (EPA 1995; Theodore y McGuinn 1992). Las

tortas de filtro contienen micelios, medios filtrantes y cantidades pequeñas de

nutrientes, productos intermedios y residuos. Estos residuos sólidos no son

peligrosos, pero pueden contener disolventes y pequeñas cantidades de productos

químicos residuales, en función de la química específica del proceso de

fermentación. Se pueden producir problemas medioambientales si los lotes de

fermentación son infectados por un fago viral que ataque los microorganismos en

el proceso de fermentación. Aunque las infecciones por fagos son poco

frecuentes, crean un problema medioambiental significativo al generar grandes

cantidades de caldo residual. El caldo de fermentación utilizado contiene

azúcares, almidones, proteínas, nitrógeno, fosfatos y otros nutrientes con

demanda bioquímica de oxígeno (DBO), demanda química de oxígeno (DQO) y

sólidos totales suspendidos (STS) altos y valores de pH entre 4 y 8. Se pueden

tratar los caldos de fermentación mediante sistemas microbiológicos de aguas

residuales después de homogeneizar el efluente para promover la operación

estable del sistema de tratamiento. El vapor y pequeñas cantidades de productos

químicos industriales (p. ej., fenoles, detergentes y desinfectantes) mantienen la

esterilidad del equipo y de los productos durante la fermentación. Se extraen

grandes volúmenes de aire húmedo de los fermentadores que contiene dióxido de

carbono y olores que se pueden tratar antes de su emisión a la atmósfera.

Síntesis orgánica

Los residuos procedentes de la síntesis química son complejos debido a la

variedad de materiales, reacciones y operaciones peligrosas (Kroschwitz 1992;

Theodore y McGuinn 1992). Los procesos de síntesis orgánica pueden generar

ácidos, bases, licores acuosos o de disolventes, cianuros y residuos metálicos en

forma líquida o de suspensión. Los residuos sólidos pueden incluir tortas de filtro

con sales inorgánicas, subproductos orgánicos y complejos metálicos. Los

disolventes residuales de la síntesis orgá- nica se recuperan por destilación y

Page 13: Capítulo I. Industria química

extracción. De esta forma se pueden reutilizar en otros procesos y se reduce el

volumen de residuos líquidos peligrosos a eliminar. Los residuos de la destilación

(residuos de alambique) requieren un tratamiento antes de su eliminación. Uno de

los sistemas típicos de tratamiento es el burbujeo de vapor para eliminar los

disolventes, seguido del tratamiento microbiológico de otras sustancias orgánicas.

Se deben controlar las emisiones de sustancias volátiles orgánicas y peligrosas

durante las operaciones de síntesis orgánica mediante dispositivos de control de la

contaminación del aire (p. ej., condensadores, purificadores, impactadores

venturi). El agua residual de las operaciones de síntesis puede contener licores

acuosos, aguas de lavado, descargas de bombas, purificadores y sistemas de

refrigeración, y fugas y vertidos (EPA 1995); esto es, muchas sustancias orgánicas

e inorgánicas con distintas composiciones químicas, toxicidad y biodegradabilidad.

En las aguas madres acuosas de cristalizaciones y aguas de lavado de las

extracciones y de la limpieza del equipo pueden estar presentes cantidades traza

de materias primas, disolventes y subproductos. Estas aguas residuales contienen

DBO, DQO y STS altos, con acidez o alcalinidad variables y valores de pH de 1 a

11.

Extracción biológica y natural

Las materias primas y los disolventes utilizados, las aguas de lavado y los

vertidos son las fuentes principales de residuos sólidos y líquidos (Theodore y

MacGuinn 1992). En estos flujos residuales pueden estar presentes como

residuos productos químicos orgánicos e inorgánicos. En general, las aguas

residuales tienen DBO, DQO y STS bajos, con valores de pH entre 6 y 8.

Fabricación de formas galénicas

La fabricación de formas galénicas (Figura 2) genera residuos sólidos y

líquidos durante la limpieza y la esterilización, y a partir de fugas, vertidos y

productos rechazados (Theodore & McGuinn, 1992). Las operaciones de secado,

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molturación y mezclado generan emisiones de polvo atmosférico, que pueden ser

controladas y recicladas a la fabricación de formas galénicas; no obstante, las

prácticas de control de calidad pueden prevenirlo si están presentes otros

residuos. Cuando se utilizan disolventes durante la granulación húmeda, la

composición y el recubrimiento de los comprimidos, se pueden liberar COV y

contaminantes atmosféricos peligrosos a la atmósfera o en el lugar de trabajo

como emisiones del proceso o fugas. Las aguas residuales pueden contener sales

inorgánicas, azúcares, jarabes y trazas de principios activos y en general tienen

DBO, DQO y STS bajos, con valores de pH neutros. Algunos fármacos

antiparasitarios o antiinfecciosos para humanos y animales pueden ser tóxicos

para los organismos acuáticos, siendo necesario un tratamiento especial de los

residuos líquidos.

2.5. Contaminación atmosférica

Se debe fundamentalmente a la utilización de disolventes orgánicos, lo que

da lugar al desprendimiento de elevadas cantidades de vapores orgánicos de

sustancias tales como acetona, alcoholes, acetaldehído, tolueno y fenol. También

pueden pasar a la atmósfera sustancias inorgánicas (SO2, SH2, NH3, etc.). Las

técnicas utilizadas para evitar este tipo de impacto son de separación y

destructivas. Las más usadas son la absorción, adsorción, biolavados, combustión

térmica y combustión catalítica. Dos tipos especiales de contaminación son las

producidas por fermentaciones, las cuales originan malos olores eliminables por

adsorción, y las producidas por partículas y aerosoles, cuya recuperación se

realiza a través de ciclones, venturi, filtros de mangas, entre otros (Bueno, et al.,

1997).

Page 15: Capítulo I. Industria química

Las emisiones hacia la atmósfera características del sector farmacéutico de

base son las siguientes: Compuestos orgánicos volátiles (COV), sobre todo, de

disolventes, generadas principalmente en los reactores, durante el secado de

productos y en los depósitos de almacenamiento de disolventes. Polvo y

partículas, resultantes del manejo de materias primas en los procesos de

producción de principios activos (molienda, mezclado y envasado), toma de

muestras y transferencia de productos intermedios, etc. Por lo general, las

partículas desprendidas suelen ser materias primas y productos terminados. En

las condiciones habituales de trabajo no se producen grandes emisiones de

partículas a la atmósfera, ya que generalmente existen dispositivos de captación.

No suelen reutilizarse en el proceso, pues las normas de producción y las Buenas

Prácticas de Producción, son muy estrictas y no lo permiten (Ramos Alvariño,

2005).

Las derivadas de los reactores que contienen distintos productos químicos

orgánicos e inorgánicos, y de las originadas en los procesos de generación de

Figura 2. Fabricación farmacéutica de formas galénicas

Page 16: Capítulo I. Industria química

calor y vapor a partir de combustibles fósiles como fuel-oil y carbón. También se

producen olores debidos a procesos biológicos como la fermentación.

Microorganismos. Durante los venteos del fermentador pueden emitirse bacterias

al exterior. Estos microorganismos pueden haber sido modificados genéticamente

(Ramos Alvariño, 2005).

Salud y seguridad de los trabajadores

Algunos trabajadores desarrollan reacciones alérgicas o irritaciones

cutáneas al manipular ciertas plantas. Las sustancias de origen animal pueden

estar contaminadas con organismos infecciosos a menos que se adopten las

precauciones adecuadas. Los trabajadores pueden estar expuestos a disolventes

y productos químicos corrosivos durante las operaciones de extracción biológica y

natural.

El almacenamiento, la manipulación, el procesado y la recuperación de

líquidos inflamables presentan riesgos de incendio y explosión. La seguridad de

los trabajadores está amenazada por las piezas móviles mecánicas; el vapor, el

agua y las superficies calientes y los lugares de trabajo calurosos, y los elevados

niveles de ruido. Los problemas de la seguridad del proceso están a menudo

atenuados por los grandes volúmenes de materiales vegetales y animales, y por

las actividades de extracción de disolventes a menor escala. Durante las

operaciones de extracción y recuperación puede existir peligro de incendio y

explosión y producirse exposiciones de los trabajadores a disolventes o productos

químicos corrosivos o irritantes, en función de la química específica y el

confinamiento del equipo de procesado (Keith, 2009).

2.6. Contaminación en agua

En la industria farmacéutica se utiliza el agua para muchos fines distintos:

medio de limpieza, como disolvente, para refrigerar, como producto de reacción y

para uso general. Entre estas aguas hay que distinguir las que se encuentran

Page 17: Capítulo I. Industria química

limpias y las que no. De esta forma, solo las últimas habrían de ser tratadas. La

generación de residuos líquidos constituye un problema ambiental importante de la

industria farmacéutica por la toxicidad de algunas de las sustancias contenidas en

ellos (Ramos Alvariño, 2005).

Las etapas en las que se produce una mayor generación de residuos son, las de

aislamiento y purificación del producto y las de limpieza de los equipos. En las

industrias que realizan procesos de fermentación un residuo importante por su

volumen lo constituye el agua de refrigeración. La composición de los vertimientos

varía mucho en función de los procesos de obtención. En general, contienen

restos de disolventes orgánicos, de materias primas y auxiliares y de principios

activos. Las causas principales de la presencia de principios activos en los

residuos líquidos suelen estar en las separaciones sólido-líquido y líquido-líquido,

durante su purificación y aislamiento, y en las operaciones de limpieza (Ramos

Alvariño, 2005).

Los indicadores principales para evaluar la contaminación de las aguas

residuales en este sector son: La carga orgánica producida por compuestos y

disolventes disueltos o en suspensión. Los indicadores más utilizados para su

medida son la Demanda Química de Oxígeno (DQO) y la Demanda Biológica de

Oxígeno (DBO). Los sólidos y líquidos en suspensión. Producen la turbidez del

agua residual. El contenido en metales pesados. Este contaminante no está

presente en todas las instalaciones, pero se indica por su toxicidad. La toxicidad

del residuo. Hay sustancias que son tóxicas para los microorganismos, y su

vertido afecta tanto a las aguas superficiales como a plantas de tratamiento

biológico de aguas urbanas o industriales. También ciertas sustancias pueden ser

bioacumulables en los organismos (Ramos Alvariño, 2005).

2.5.1. Clasificación de aguas residuales.

Aguas contaminadas características, como son: aguas de proceso, caldos

de fermentación, de limpieza de equipos, de lavado de gases, etcétera. Aguas

contaminadas de manera accidental o debido a fallos de proceso. Son las aguas

Page 18: Capítulo I. Industria química

resultantes de goteos en bombas y válvulas, derrames accidentales durante el

almacenamiento, operaciones de carga y descarga (de camiones, reactores,

etcétera) o transportación, contaminación de aguas de refrigeración en caso de

rotura de equipos, aguas de extinción de incendios, etcétera. Otras aguas (no

contaminadas con las aguas residuales de la producción). Son las aguas

sanitarias y de lluvia. Deben mantenerse aisladas de otras para evitar su

contaminación. Dentro de este grupo también pueden considerarse las de

refrigeración indirecta (sin contacto entre ellas y el material a enfriar), cuya única

contaminación estriba en un aumento de la concentración de sales disueltas

debido a la evaporación (Ramos Alvariño, 2005).

La solución a la contaminación de las aguas residuales pasa en primer

lugar por una satisfactoria separación en función de su carga contaminante. En

algunos casos, la solución ideal será el tratamiento en una estación depuradora de

aguas residuales (EDAR), si bien, ello no es siempre posible. Muchos de los

productos residuales (Tabla 1) pueden ser muy negativos para los

microorganismos que llevan a cabo el tratamiento de lodos activos en una EDAR u

otros tratamientos biológicos. Así, las propias industrias farmacéuticas pueden

estar obligadas a realizar el tratamiento de sus aguas residuales. Entre las

operaciones que se suelen llevar a cabo con ese fin, se encuentran las

separaciones mecánicas (precipitación, floculación, flotación o filtración) y las

separaciones por adsorción química, adsorción biológica, destilación, extracción,

neutralización, oxidación, etcétera (Ramos Alvariño, 2005).

Page 19: Capítulo I. Industria química

Tabla 1. Vertimientos, contaminantes y origen de los residuos generados en la industria farmacéutica de base.

Vertimiento Contaminantes Origen

Aguas de procesos

químicos con gran carga

contaminante

Disolventes y sustancias

poco biodegradables,

cianuros, metales

pesados, ácidos o bases.

Aguas madre de síntesis

química

Aguas de procesos con

gran carga de materia

orgánica biológica.

Materia orgánica

biodegradable,

disolventes no

biodegradables, ácidos o

bases.

Aguas madre de

extracción natural.

Caldos de fermentación.

Aguas poco

contaminadas

Materia orgánica,

disolventes y sustancias

poco biodegradables,

cianuros, metales

pesados, ácidos o bases

Aguas de lavado de

procesos, de limpieza,

aguas contaminadas

accidentalmente por

fugas y derrames.

Aguas similares a las

urbanas

Materia orgánica

biodegradable

Sanitarias, de lluvia o

refrigeración.

Fuente: (Bueno, et al., 1997)

Experiencias en diferentes países reportan la detección de diferentes

medicamentos e indicadores de contaminación en las corrientes de ríos, aguas y

aguas residuales donde descargan los efluentes, tratados o no, de sus respectivas

industrias u hospitales. Diversos procedimientos son aplicados para la eliminación

o al menos, la reducción de los contaminantes. Drogas medicinales se

encontraron en el río Elbe, sus tributarios, el río Saale y en otros tributarios que

entran en el Elbe, en Alemania.

Page 20: Capítulo I. Industria química

La investigación de la distribución de los picos de concentración de las

drogas, a lo largo del río, proporciona un indicio de que estas se encuentran

comúnmente, debido a la emisión de aguas residuales de tratamientos de residuos

municipales. Lo anterior conduce a que los medicamentos pueden estar

contaminando las aguas debido a la actividad humana. En el río Elbe, en 1998, se

encontraron las sustancias siguientes: diclofenaco, ibuprofeno y carbamazepina,

así como varios antibióticos y reguladores de lípidos en el intervalo de

concentración de 20 a 140 ng/L (Weigel, et al., 2004).

La mayoría de las investigaciones llevadas a cabo en 1999 y 2000

mostraron que las concentraciones de los metabolitos de las drogas: fenazona,

isopropilfenazona y paracetamol, contribuyeron significativamente a la

concentración total de medicamentos en el río Elbe. Los metabolitos de meta

mizole n-actil-4-aminiantipirina (AAA) y n-formil-4-aminoantipirina (FAA) se

encontraron en concentraciones de 20 a 939 ng/L (Weigel, et al., 2004)

2.6. Contaminación al sueloDentro del propio proceso de producción, o a partir de los procesos de

descontaminación, se van generando diversos residuos sólidos. Estos pueden ser

enviados a vertedero o incinerados según su peligrosidad y las posibilidades

técnicas. En caso de ser enviados a vertedero, se debe decidirse si es de residuos

urbanos (si su peligrosidad es nula) o si es de residuos peligrosos. En este último

caso, el depósito resultará mucho más caro debido a las mayores obligaciones en

cuanto a infraestructuras, control, entre otros (Bueno, et al., 1997).

Conclusiones

El impacto ambiental que las diferentes instalaciones pueden causar, debe

de estar en conocimiento principal del personal trabajador de estas empresas, así

como los diferentes programas o medios para prevenirlo o disminuirlo. Además

Page 21: Capítulo I. Industria química

deberá controlarse todos los residuos generados ya que, cada empresa

farmacéutica posee diferentes métodos de fabricación lo cual lleva a la obtención

de diferentes tecnologías avanzadas para su producción.

Todos los procesos involucrados hasta el almacenamiento e incluso el

transporte del producto deberán llevarse a cabo de acuerdo a las normas

correspondientes de cada país y/o normas internacionales, también tendrán la

obligación de considerar las diferentes demandas internacionales en cuanto a las

posibles descargas de residuos a los mantos acuíferos, las emanaciones a la

atmósfera y disposición de vertederos.

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